原位预反应再结合复合砖的制备方法

文档序号:9538845阅读:420来源:国知局
原位预反应再结合复合砖的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于耐火材料领域,具体涉及一种经过预反应、再结合制备复合砖的方法。
【背景技术】
[0002]在耐火材料技术领域,服务于高温环境的复合砖,通常是采用“二步煅烧”及“多种煅烧”的方式,使得在合成在材料在合成过程中,活性度极大降低,影响合成效果,不尽人
ο

【发明内容】

[0003]本发明的目的是提供一种原位预反应再结合复合砖的制备方法,其是利用原位预反应一一再结合的方法来制得复合砖,使得复合砖具有非常优越的高温性能及使用寿命。
[0004]本发明的具体技术方案如下:原位预反应再结合复合砖的制备方法,包括以下步骤:
1)基质原料的配制:
a、将菱镁石和铬铁矿进行混合,得到铬30的混合物,所述铬30指的是铬元素含量为
30% ;
b、将铬30的混合物进行粉磨,制成200目的细粉;
c、将上述得到的细粉进行混炼、压制成型、干燥后,送至隧道窖内,烧成温度为1600-1750°C,烧结时间为3~5小时,破碎后获得基质原料;
2)颗粒原料的配制:
a、将菱镁石和铬精矿进行混合,得到铬10?铬4的混合物;
b、将铬10?铬4的混合物进行粉碎,制成颗粒;
c、将上述得到的颗粒进行混炼、压制成型、干燥后,送至隧道窖内,烧成温度为1750°C以上,烧结时间为4~6小时,破碎后获得粒径范围为0-4_的颗粒原料;
3)按重量份数取30-35份的基质原料、65-70份的基颗粒原料,混合后加入纸浆废液3~5份,然后经过混炼、压制成型、干燥后,送至隧道窖内,烧成温度为> 1700°C,烧结时间为3~5小时,保温10-12h之后出窑,即得到符合要求的复合砖。
[0005]步骤1)中,在进行混炼前,向铬30的混合物细粉中加入Ti02细粉,其重量比为100:(0.5 ?I)。
[0006]步骤1)中,在进行混炼前,向铬30的混合物细粉中加入ZrO细粉,其重量比为100:(0.5 ?I)。
[0007]将废弃的复合砖进行破碎,其得到的细粉料加入到步骤1)铬30的混合物中,用于制备基质原料;其得到的颗粒料加入到步骤3)基质原料与颗粒原料的混合物中,用于制备最终符合要求的复合砖。
[0008]步骤2)中,所述粒径范围为0_4mm的颗粒按照重量份数采用以下级配方式:粒径
>4mm为4-6份、粒径3_4mm为13-15份、粒径2_3mm为12-14份、粒径l_2mm为10-12份、粒径 0.5-lmm 为 16-18 份、粒径 0.5-0.88 为 15-17 份、粒径< 0.88mm 为 32-37 份。
[0009]本发明不仅具有较强的高温性能、强度及柔性,而且具有较好的使用性和广泛的适应性,在应用的环境下证明还比传统的电熔再结合砖的寿命高出38%,具体优势如下:
1.本发明采用原位预反应工艺,即将基质原料和颗粒原料先复配,使得参加混合的材料在解裂活性作用下实现固融和互扩散反应的尖晶石最大化,为抗御化学侵蚀、提高材料寿命提供条件和基础;
2.在原料选择方面,由于应用不同组分的基质原料和颗粒原料,因而能够追求表面能的差异,进而使制备过程中产生耗散结构,耗散结构的产生有助于提高复合砖整体的稳定性;
3.采用本发明制得的复合砖具有高基质、高荷软、高密度、低气孔的特点,高基质的特点不仅使得复合砖具有良好的韧性,而且具有良好的抗化学侵蚀性,进而有效的延长了使用寿命;
4.Τ?02及ZrO细粉的加入,一方面可促使复合砖晶相结构的发育完整,另一方面可促使制品收缩,进而具有良好的致密度;
5.由于颗粒原料是铬10?铬4的混合物,因此通过将基质原料和不同含铬量的颗粒原料复配,可以得到不同含铬量的复合砖;
6.本发明将废弃的复合砖回收再利用,一方面可节省能源消耗、降低成本,另一方面可使制备的新复合砖,晶相更加丰富、完整。
【具体实施方式】
[0010]实施例一
原位预反应再结合复合砖的制备方法,包括以下步骤:
1)基质原料的配制:
a、将菱镁石和铬铁矿进行混合,得到铬30的混合物(镁铬混合物),所述菱镁石中,MgO的含量在47%以上,所述铬铁矿中,Cr203的含量在46%以上;
b、将铬30的混合物进行粉磨,制成200目的细粉;
c、将上述得到的细粉进行混炼、压制成型、干燥后,送至隧道窖内,烧成温度为1600-1750°C,烧结时间为3~5小时,破碎后获得基质原料;
2)颗粒原料的配制:
a、将菱镁石和铬精矿进行混合,得到铬10?铬4的混合物;
b、将铬10?铬4的混合物进行粉碎,制成颗粒;
c、将上述得到的颗粒进行混炼、压制成型、干燥后,送至隧道窖内,烧成温度为1750°C以上,烧结时间为4~6小时,破碎后获得粒径范围为0-4_的颗粒原料;
3)按重量份数取30份的基质原料、65份的基颗粒原料,混合后加入纸浆废液3份,然后经过混炼、压制成型、干燥后,送至隧道窖内,烧成温度为> 1700°C,烧结时间为3~5小时,保温10-12h之后出窑,即得到符合要求的复合砖。
[0011]步骤1)中,在进行混炼前,向铬30的混合物细粉中加入Ti02细粉,其重量比为
100:0.5o
[0012]步骤1)中,在进行混炼前,向铬30的混合物细粉中加入ZrO细粉,其重量比为100:1ο
[0013]将废弃的复合砖进行破碎,其得到的细粉料加入到步骤1)铬30的混合物中,用于制备基质原料;其得到的颗粒料加入到步骤3)基质原料与颗粒原料的混合物中,用于制备最终符合要求的复合砖。
[0014]步骤2)中,所述粒径范围为0-4_的颗粒按照重量份数采用以下级配方式:粒径
>4mm为4份、粒径3_4mm为13份、粒径2_3mm为12份、粒径l_2mm为10份、粒径0.5-lmm为16份、粒径0.5-0.88为15份、粒径< 0.88mm为32份。
[0015]采用上述方法制得的复合砖性能参数如下:体积密度为3.1,显气孔率为14,压强为52Mpa,热稳定性风冷为22次,荷重软化程度> 1700°C。
[0016]实施例二
原位预反应再结合复合砖的制备方法,包括以下步骤:
1)基质原料的配制:
a、将菱镁石和铬铁矿进行混合,得到铬30的混合物(镁铬混合物),所述菱镁石中,MgO的含量在47%以上,所述铬铁矿中,Cr203的含量在46%以上;
b、将铬30的混合物进行粉磨,制成200目的细粉;
c、将上述得到的细粉进行混炼、压制成型、干燥后,送至隧道窖内,烧成温度为1600-1750°C,烧结时间为3~5小时,破碎后获得基质原料;
2)颗粒原料的配制:
a、将菱镁石和铬精矿进行混合,得到铬10?铬4的混合物;
b、将铬10?铬4的混合物进行粉碎,制成
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